1.1种群的数量特征课件-2024-2025学年高二上学期生物人教版选择性必修2

微观 宏观 组织 器官 系统 个体 群落 生态系统 生物圈 种群 细胞 生命系统的结构层次 分子水平——物质基础 细胞水平——结构基础 （必修一二） 微观 稳态与平衡 神经—体液—免疫调节 （选必一） 生物与环境 种群及其动态 生态系统及其稳定性 生态系统的结构 种群的数量特征 群落及其演替 人与环境 种群数量的变化 群落的主要类型 群落的结构 生态系统的功能 生态系统的稳定性 人类活动对生态环境的影响 生物多样性及其保护 影响种群数量变化的因素 群落的演替 物质循环 能量流动 信息传递 生态工程 第1节 种群的数量特征 本节聚焦: 怎样估算种群密度？如何提高估算的准确性？ 种群的数量特征有哪些？ 如何根据种群的特征预测其未来的发展趋势？ 第1章 种群及其动态 ①一个池塘中的全部鱼。 ②一块农田中全部长出籽粒的玉米。 ③菜市场上所有的鲤鱼。 种群： 在一定空间范围内，　 　　　的　 　 　　形成的　 　。 同种生物 所有个体 集合 所有个体 同种生物 判断以下实例是否属于一个种群？ 相互联系 温故知新：种群的定义及判断依据 种群是生物繁殖和进化的基本单位 问题探讨 2015年，我国科学家基于长期的野外观测宣布：在我国东北长白山脉北部地区，共监测到东北豹42只，其中，幼体2只，雄性和雌性的成体分别为21只和17只，未能判断性别的成体2只。 讨论： 调查东北豹的种群数量对于保护它们有什么意义？ 弄清东北豹的数量现状，才能有针对性地采取有效的保护措施。 1：平均每只东北豹有多大的生活面积？东北豹种群数量如何调查？是什么决定东北豹的种群的数目？ 2：种群的数目是如何变化的？一定区域存在多少东北豹比较合理？ 3：影响到东北豹数目的因素有哪些？自然保护区内的资源如何有效利用？ 采取有针对性的保护措施需要考虑什么问题呢？ 以上这些问题就是我们本节课要学习的内容。 一、种群密度及其调查方法 （1）概念： 1、种群密度 种群在 或 中的个体数。 单位面积 单位体积 陆生生物 水生生物 种群密度＝ 空间大小（面积或体积） 种群中的个体数量 计算公式： ——种群最基本的数量特征 注：种群数量多，种群密度不一定大，因为种群密度强调的是单位面积或单位体积中的个体数。 如：每立方米水体中鲫鱼的数量 如：一块草地中每平方米的面积内蒲公英的数量。 牧民在承包的草场上该放养多少头羊，经济效益才最好？ 对于某水体中的鱼，何时捕？捕捞多少？才能既不会使资源枯竭，又使资源得到充分利用？ 在害虫种群密度达到多少时喷洒农药，既能减少环境污染，又能防止虫灾发生？ 濒危动物保护、农田杂草状况调查、农林害虫的检测和预防、渔业上捕捞强度的确定等，都需要对种群密度进行调查研究。 （2）研究种群密度的意义： 东北豹的种群密度是逐个计数得出还是估算得出的？如果统计草地中蒲公英的种群密度，水体中鲫鱼的数量，可以通过逐个计数获得吗？ 9 (二)种群密度的调查方法 种群密度的调查方法 逐个计数法 估算法 适用范围 分布范围较小、个体较大的种群 黑光灯诱捕法 样方法 标记重捕法 一、种群密度及其调查方法 （2）估算法 ①黑光灯诱捕法 b.适用范围: a.原理: 黑光灯是一种发射人眼看不见的、波长在365 nm左右的紫外线的电光源。 黑光灯具有很强的诱虫作用，是杀虫用灯的理想光源。 适用范围: 对于有_______的昆虫，可以用____________________的方法来估算它们的种群密度。 黑光灯进行灯光诱捕 趋光性 紫外线黑光灯 一、种群密度及其调查方法 （2）估算法 ②样方法 B.适用范围: A.步骤: 在被调查种群的分布范围内， 选取 个 ，通过计数每个样方的个体数，求得每个样方的种群密度，以所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度估算值。 随机 若干 样方 适合调查植物，及 、 的动物。 活动能力弱 活动范围小 跳蝻 蚜虫 蒲公英 昆虫卵 ②样方法 （2）估算法 调查草地中某种双子叶植物的种群密度 1.确定调查对象——双子叶植物 单子叶草本植物常常是丛生或蔓生的，从地上部分难以辨别是一株还是多株；而双子叶草本植物的个体数目则易于辨别。 双子叶植物网状脉 单子叶植物叶条形或披针形 ②样方法 （2）估算法 2.提出问题： 某种双子叶植物的种群密度是多少？ 3.制定计划： 制定调查方案 实施调查方案 样方 样方大小 样方多少 取样方法 样方内计数 随机取样 根据调查对象的大小和密度适当调整，一般不小于1m2 一般不少于5个，多一些计数结果更准确 关键 核心 五点取样法 等距取样法 为了使调查结果不受主观因素的影响，保证调查结果的准确性。 草本植物 1㎡的正方形 灌木 16㎡ 乔木 100㎡ 样方过少会导致误差过大。 ②样方法 （2）估算法 ① ② ③ ④ ⑤ 样方 株数 种群密度（株/m2） ① ② ③ ④ ⑤ 3 7 7 2 5 N = 3+7+7+2+5 5 = 4.8株/m2 如何计算该样方的种群密度？ 4.实施计划： 确定样方 样方内计数 计算种群密度 取平均值 计数原则：样方内＋相邻两边上(计上不计下,计左不计右) 总结 样方法 1.调查程序： 选取若干个样方 　　　↓ 计数每个样方内的_______ 　　　↓ 求得每个样方的种群密度 　　　↓ 求所有样方种群密度的_______ 随机 个体数 平均值 2.适用范围： 调查植物，及 、 ____________的动物，如 。 3.取样方法： 4.取样关键： 活动能力弱 活动范围小 昆虫卵、蚜虫、跳蝻 五点取样法和等距取样法 随机取样 1.如图表示用样方法进行相关调查，下列相关叙述不正确的是 A.用样方法调查植物种群密度时，常用的 　取样方法有五点取样法和等距取样法 B.若图甲表示一个样方中某种植物的分 　布状况，则计数值应为8 C.若图乙表示某森林物种数与样方面积的关系，则调查该森林物种数时 　设定样方面积最好为S1 D.与双子叶草本植物相比，样方法更适用于调查单子叶草本植物的种群 　密度 √ 跟踪训练 一、种群密度及其调查方法 如果调查我国内蒙古大草原上骏马的种群密度，还能用样方法吗？如果不能那该用什么方法呢？ ②标记重捕法 在被调查种群的活动范围内，捕获一部分个体，做上标记后再放回原来的环境，经过一段时间后进行重捕，根据重捕到的动物中标记个体数占总个体数的比例，来估计种群密度。 原理 种群数量(N) 初捕中被标记个数(M) 重捕数(n) 重捕中被标记个数(m) = 种群数量(N)= M×n m 捕获 标记 重捕 放回 计数 一、种群密度及其调查方法 第1次 12只 第2次捕获10只，有标记的4只 放回 原种群 30只 12 4 10 = 总数 例题： 求小羊总数 练习：某研究机构对我国北方草原一种主要害鼠——布氏田鼠进行了调查，调查样方总面积为2hm2(1hm2＝10000 m2)，随机布设100个鼠笼，放置一夜后统计所捕获的鼠数量、性别等，进行标记后放归；3日后进行重捕与调查。所得到的调查数据如下表： 捕获数/只 标记数/只 雌性个体数 雄性个体数 初捕 32 32 14 18 重捕 36 4 18 18 该草地布氏田鼠的平均种群密度为____只/hm2。事实上田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉，上述计算所得的平均种群密度与实际种群密度相比可能会偏___。 144　 高　 1.被标记的动物受到惊吓，从而不易被二次捕捉，则估算值偏_____ 2.标记物太醒目，导致标记个体易被天敌捕食，则估算值偏_____ 3.若被标记个体的标志脱落，则估算值偏_____ 4.重捕时间太短，初捕标记个体未充分融入，则估算值偏_____ 5.被标记个体部分死亡，则估算值偏_____ 6.若个体间相互接触，未被标记个体也沾上了标记颜料，则估算值偏____ 大 大 大 小 大 小 误差分析： 金版P3点拨提升 红外触发相机 分析粪便 标记声音 总结：种群密度的调查方法 种群密度的调查方法 逐个计数法 估算法 适用范围 分布范围较小、个体较大的种群 黑光灯诱捕法 样方法 标记重捕法 适用范围 有趋光性的昆虫 适用范围 植物或昆虫卵及一些活动范围较小的动物（如蚜虫、跳蝻） 适用范围 活动能力强、活动范围大的动物 其他方法 红外触发相机、分析粪便、标记声音等 (1)同一物种可能包含多个种群，但同一种群内的个体一定属于同一物种 (　　) (2)调查土壤中蚯蚓种群密度可用标记重捕法(　　) (3)用样方法调查蒲公英种群密度时，应在分布较密的地区取样(　　) (4)种群密度可以反映种群数量的变化趋势(　　) × × × 判断正误 √ 根据种群密度，你能确定种群数量在未来是增加还是减少吗？ 哪些因素可能会影响种群的数量呢？ 出生率和死亡率 迁入率和迁出率 年龄结构、性别比例 种群密度反映了种群在一定时期的数量，但是仅靠这一特征还不能反映种群数量的变化趋势；要想知道种群数量的消长，还需要研究种群的其他数量特征。 东北豹的繁殖能力和鼠的差别有多大？这对于它们的种群数量有哪些影响？ 东北豹一般每年最多生一胎, 通常每胎产仔2～3只, 偶尔有产1只或4只的情况。幼豹2～3岁后性成熟。 而鼠一年可生数胎, 每胎产多只鼠, 幼鼠当年即可性成熟。 可见东北豹的繁殖能力比鼠弱得多。 一般来说，繁殖能力强的种群出生率高， 东北豹 负鼠 二.出生率和死亡率 二.出生率和死亡率 (1)概念: 1.概念：在单位时间内新产生（或死亡）的个体数目占该种群个体总数的比值即出生率（死亡率）。 2.举例：截至2015年，我国大陆总人口约为13.7亿，2015年出生1655万人，这一年的出生率约为12‰，死亡人口为975万，死亡率约为7‰ 3.意义：直接决定种群数量(密度) 。 出生率＞死亡率，种群密度增大； 出生率≈死亡率，种群密度相对稳定； 出生率＜死亡率，种群密度减小。 第一节 近些年国家高度重视对东北虎、东北豹等濒危动物的保护，采取了一系列有效的措施，如全面禁猎，禁止商业性采伐林木，建立自然保护区、国家公园等。随着环境的大大改善，东北豹逐渐回归、迁入我国东北地区。其实许多生物的种群，都存在个体迁入和迁出的现象。 几十年前，我国东北地区广袤无边的森林里，生活着很多东北豹。随着人类在这片森林里采伐林木、垦荒种地、建设铁路，东北豹逐渐从这里迁出，几近消失。 三. 迁入率和迁出率 三. 迁入率和迁出率 (1)概念: 在_________内______（_____）的个体数占_______________的_____即迁入率（迁出率）； (2)意义:直接决定种群数量(密度) 。 迁入率＞迁出率，种群密度_____； 迁入率≈迁出率，种群密度___________； 迁入率＜迁出率，种群密度_____； 单位时间 迁入 迁出 该种群个体总数 比值 增大 相对稳定 减小 (3)与实践的联系： 如果研究一座城市人口的变化，迁入率和迁出率是不可忽视的因素。 四.年龄结构 (1)概念: 指一个种群中__________的个体数目的比例。 (2)类型: 各年龄期 增长型 稳定型 衰退型 三种类型的年龄结构比较 类型 增长型 稳定型 衰退型 年龄特征 幼年个体___， 老年个体___ 各年龄期个体数_______ 幼年个体___， 老年个体___ 发展趋势 出生率___死亡率，种群密度_____ 出生率___死亡率，种群密度______ 出生率___死亡率，种群密度_____ 图示 多 少 比例相当 少 多 ＞ 增大 ≈ 相对稳定 ＜ 减小 衰退型 稳定型 增长型 四.年龄结构 (1)概念: 指一个种群中__________的个体数目的比例。 (2)类型: 各年龄期 增长型 稳定型 衰退型 （3）意义：可预测（但不能决定）种群数量（密度）的变化趋势。 年龄结构通过影响_______和_______来影响种群密度； 出生率 死亡率 【现学现用】说出以下图示对应的年龄结构类型 A_________ B_________ C_________ D_________ E_________ F_________ 增长型 稳定型 衰退型 衰退型 增长型 稳定型 思考·讨论 分析种群的年龄结构 1.图1-3中A、B、C三种年龄结构的种群，哪种类型的种群数量会越来越大，属于增长型？哪种类型的种群数量会越来越小，属于衰退型？哪种类型的种群数量会在一段时间内保持相对稳定，属于稳定型？为什么？ 因为一般来说，幼年和成年个体数越多，老年个体数越少，出生率就越高，死亡率就越低，种群数量增长就越快；反之，种群数量增长就越慢，或者种群数量下降。 A属于增长型，C属于衰退型，B属于稳定型。 2.年龄结构为稳定型的种群，种群数量在近期一定能保持稳定吗？年龄结构为衰退型的种群呢? 3.据统计，1990—2013年的24年间，我国0～14岁少年儿童的人口占总人口的比例由27.69%下降到16.41%；15～64岁人口的比例由66.74%上升到73.92%；65岁及以上老龄人口比例由5.57%上升到9.67%。这说明我国人口的年龄结构发生了什么变化？ 不一定。这是因为出生率和死亡率不完全决定于年龄结构，还会受到食物、天敌、气候等多种因素的影响。此外，种群数量还受迁入率和迁出率的影响。 这说明我国少年儿童的人口占比在减少，老龄人口占比在增加。我们应该关注我国人口的老龄化问题。 思考·讨论 分析种群的年龄结构 五.性别比例 (1)概念: 指种群中__________数目的比例。 (2)类型: 雌雄个体 雌雄相当型 雌多雄少型 雌少雄多型 多见于高等动物 多见于人工控制的种群 多见于营社会生活的昆虫 注意: 这里的雌雄个体指的是具有生殖能力的个体，如工蜂就不计算在内； 注意: 不是所有种群都有性别比例，如某些雌雄同株的植物； (3)与种群密度的关系 性别比例通过影响_______，间接影响种群密度； 出生率 (4)与实践的联系 利用人工合成的_________（信息素）诱杀某种害虫的_____个体，____________________________，就会使很多雌性个体_____________，从而使该种害虫的种群密度明显降低； 性引诱剂 雄性 改变了害虫种群正常的性别比例 不能完成交配 ★如图为种群数量特征间的相互关系，请据图判断各字母代表的含义。 A.　　　　，B.　　　　，C.　　　　　，D.　　　　　，E.　　　　，F.　　　　。 迁入率 出生率 性别比例 年龄结构 迁出率 死亡率 (1)出生率、死亡率及迁入率和迁出率都直接影响种群数量的变化(　　) (2)城市人口的剧增，主要是迁入率大于迁出率造成的(　　) (3)我国禁止非医学需要的胎儿性别鉴定，主要是为了维持我国正常的性别比例(　　) (4)若出生率大于死亡率，则种群密度一定增大(　　) √ × √ √ 判断正误 1.下列与种群数量相关的叙述，正确的是 A.一段时间内某种群出生率升高，则在此期间该种群的数量一定上升 B.若某种群的年龄结构为增长型，则该种群数量一定增加 C.利用性引诱剂诱杀某种害虫的雄性个体，是从直接改变种群的年龄结 构入手减少害虫的数量 D.我国一线城市人口数量的剧烈波动往往与迁入率、迁出率有关 √ 典题应用 2.如图表示种群数量特征的两个概念图，下列有关分析错误的是 A.图1中预测种群数量未来变化趋势的主要依据是b B.图1中的c为种群最基本的数量特征 C.图2中丁与图1中的a表示的含义相同 D.图2中丙为性别比例，主要通过影响出生率来间接影响种群密度 √ 5.下列结合种群特征的概念图(如下图)所作的分析，错误的是(　　) A.利用性引诱剂诱杀害虫会影响③ B.若某动物的婚配制为一雌一雄，生殖期雌雄个体比越接近1∶1，出生率越高 C.④是指一个种群中各年龄期的个体数目 D.春运期间，广州人口数量变化主要取决于迁出率和迁入率 C 课后练习 1.种群密度是种群最基本的数量特征。判断下列与种群密度有关的表述是否正确。 （1）一块草地上所有蒲公英的数量就是这个蒲公英种群的种群密度。（ ） （2）调査青蛙等活动范围不大的动物的种群密度可以用样方法。（ ） （3）种群密度与出生率成正比。（ ） 2.科技人员为了检验某新型除草剂对麦田杂草猪殃殃的防治效果，随机选3块麦田，在每块田中做对照实验，施药60天后调查猪殃殃的密度。取样方法为每个处理随机取5个样方，每个样方为1m2。调査结果为对照组411.75株/m2，实验组35.00株/m2。下列分析正确的是（ ） A.样方数量过少，面积适当 B.样方面积过小，数量适当 C.杂草株数应为整数，对照组数据有误 D.实验组数据可信，该除草剂施用效果显著 × × √ D Lavf58.20.100 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